Dörtlü Genlik Modülasyonu (QAM) Neyi Anlatır?

Dörtlü Genlik Modülasyonu (QAM), modern telekomünikasyonda bilgi iletmek için yaygın olarak kullanılan bir dizi dijital modülasyon yönteminin ve ilgili analog modülasyon yöntemlerinin adıdır. İki taşıyıcının genliğini değiştirerek (modülasyon yaparak) iki analog mesaj sinyalini veya iki dijital bit akışını iletmek için Genlik Kaydırmalı Anahtarlama (ASK) dijital modülasyon şemasını veya Genlik Modülasyonu (AM) analog modülasyon şemasını kullanır. Aynı frekanstaki iki taşıyıcı birbiriyle 90° faz dışıdır. Bu duruma kareleme denir. İletilen sinyal, iki taşıyıcı dalga eklenerek üretilir, her iki sinyalin toplamından kaynaklanan belirli bir genliğe ve yine sinyallerin toplamına bağlı olan bir faza sahiptir. Bu yöntem, etkin bant genişliğini ikiye katlamaya yardımcı olur. QAM, kablosuz uygulamalar gibi dijital sistemlerde darbeli AM (PAM) ile de kullanılır.

Sinyallerden birinin genliği ayarlanırsa, bu, genel sinyalin hem fazını hem de genliğini etkiler, faz, daha yüksek genlik içeriğine sahip sinyalinkine yönelir. Alıcıda, ortogonallikleri nedeniyle, iki dalga uyumlu bir şekilde ayrılabilir (demodüle edilebilir). Diğer bir önemli özellik, modülasyonun, taşıyıcı frekansına kıyasla düşük frekanslı/düşük bant genişliği dalga biçimi olmasıdır. Buna dar bant varsayımı denir.Faz modülasyonu (analog PM) ve faz kaydırmalı anahtarlama (dijital PSK), iletilen sinyalin genliğinin sabit olduğu ancak fazının değiştiği özel bir QAM durumu olarak görülebilir. Bu, faz modülasyonunun özel durumları olarak kabul edilebilecekleri için frekans modülasyonu (FM) ve frekans kaydırmalı anahtarlama (FSK) olarak da genişletilebilir.

Artık dijital ileticinin RF Taşıyıcısına modüle edilebileceğini biliyoruz. QPSK ve BPSK. Sinüs dalgasında daha fazla dijital bilgi elde etmek için neden birleştiremedik? Bu, QPSK & AM için kısa olan QAM'dir. Teoride, QAM daha küçük bir faz kayması ile modüle edilebilir. Her sinüs dalgasını daha fazla bilgi ile doldurmak için ikiden fazla olası genlik vardır. Genellikle uygulama kabloyla sınırlıdır, çünkü oradaki gürültü büyük ölçüde azaltılmıştır. Temel olarak, QAM, analog sinyallerin dijital bilgileri etkin bir şekilde iletmesini sağlar. Aynı zamanda, operatörlerin aynı zaman diliminde daha fazla bit iletmeleri için bir araç sağlar ve bant genişliğini etkin bir şekilde artırır.

QAM kullanmanın avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Bant genişliğinin verimli kullanımı, QAM modülasyon sapmalarının en büyük faydasıdır. Bunun nedeni, QAM'nin taşıyıcı başına daha fazla sayıda biti sembolize etmesidir. Örneğin, 256-QAM, taşıyıcı başına 8 bit ve 16-QAM, taşıyıcı başına 4 bit eşler. Dezavantajları, QAM modülasyon işleminin gürültüye karşı daha kavrayıcı olmasıdır. Bunun nedeni, iletim durumlarının çok yakın olması ve daha düşük gürültü seviyesi gerektirmesidir. sinyali bir noktadan diğerine taşımak için

Dörtlü genlik modülasyonu, çeşitli farklı formatlarla kullanılabilir:

8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM

QAM modülatörünün temel bilgisi

QAM modülatörü temel olarak, iki taşıyıcı sinyalin olduğu ve aralarındaki faz kaymasının 90° olduğu temel QAM teorisinden görülebilen fikri takip eder. Daha sonra I veya eş fazlı ve Q veya karesel veri akışları olarak adlandırılan iki veri akışı ile genlik modülasyonu yapılır. Bunlar temel bant işleme alanında üretilir. Bir QAM modülatörü, verileri sorunsuz bir şekilde aktarmak için dijital paketleri bir analog sinyale çevirmeye yardımcı olan bir çevirmen gibi çalışır.

Sentezlenen iki sinyal birbirine eklenir, ardından RF sinyal zincirinde gerektiği gibi işlenir. Genellikle frekansta istenen son frekansa dönüştürülür ve gerektiğinde yükseltilir.

Sinyal genliği değiştikçe, sinyal bütünlüğünü korumak için herhangi bir RF yükselticisinin doğrusal olması gerektiğini belirtmekte fayda var. Herhangi bir doğrusal olmama, sinyalin nispi seviyesini değiştirecek ve faz farkını değiştirecek, böylece sinyali bozacak ve veri hataları olasılığını ortaya çıkaracaktır.

QAM demodülatör temelleri

QAM demodülatörü, QAM modülatörünün tam tersidir. Sinyaller sisteme girer, ayrılırlar ve her iki taraf bir miksere uygulanır. Bir yarısında faz içi yerel osilatör ve diğer yarısında kareleme osilatör sinyali uygulanır.

Temel modülatör, iki kareleme sinyalinin tam olarak kareleme içinde kaldığını varsayar.Diğer bir gereklilik de, sinyal için tam olarak gerekli frekansta olan demodülasyon için bir yerel osilatör sinyalinin türetilmesidir. Herhangi bir frekans kayması, genel sinyalin iki çift yan bant bastırılmış taşıyıcı bileşenine göre yerel osilatör sinyalinin fazında bir değişiklik olacaktır.

Sistem, taşıyıcı kurtarma için devreler, genellikle faz kilitli döngüler içerir - hatta bazılarının iç ve dış döngüleri vardır. Taşıyıcının fazını kurtarmak önemlidir, aksi takdirde verinin bit hata oranı etkilenecektir.

Yukarıda gösterilen devre, çok sayıda farklı alanda kullanılan ortak IQ QAM modülatör ve demodülatör devrelerini göstermektedir. Bu devreler yalnızca ayrık bileşenlerden oluşmakla kalmaz, aynı zamanda çok sayıda işlev sağlayabilen entegre devrelerde daha yaygın olarak kullanılır.

Mesaj bırakın 

İleti listesi